Експеримент із гібридами кукурудзи_Обкладинка_Блог OneSoil

Чи можна збільшити врожайність на диференційованому посіві? Експеримент із гібридами кукурудзи

Чи можна збільшити врожайність на диференцій-
ованому посіві? Експеримент із гібридами кукурудзи
Час читання — 15 хвилин
Час у полях — 14 днів
Philip Kondratenko_OneSoil Agronomist
Всеволод Генін
Спеціаліст із ГІС та агрохімії. Займається розробкою інструментів для точного землеробства з 2013 року. Є співзасновником OneSoil.
Минулого року я провів кілька польових експериментів, щоб дізнатися, наскільки ефективним є диференційований посів. За моїми припущеннями, на результати посіву може впливати пластичність культури. Аби це перевірити, я провів експерименти з різними гібридами кукурудзи на 23-х полях. У цій статті розповім про один із них — про експеримент на двох схожих полях Центральної України.

Як обрані гібриди відреагували на змінну норму висіву, і чи вдалося мені збільшити врожайність кукурудзи — у висновках і рекомендаціях.
Експеримент проходив на чорноземних ґрунтах Центральної України. З організацією мені допомагав Іван Гуменюк, керівник відділу інновацій в одному з місцевих господарств. Минулого року ми вже проводили експерименти на території цього господарства: тестували диференційоване внесення добрив.

У поточному експерименті стояло два завдання: з'ясувати, чи вплине змінна норма на врожайність кукурудзи, і перевірити реакцію різних гібридів на диференційований посів. Аби усунути вплив інших чинників на результати експерименту, я обрав два поля зі схожими агрохімічними й фізичними властивостями ґрунту.

Висока вегетація — треба багато азоту. Результати польового експерименту OneSoil
Експеримент проходив на чорноземних ґрунтах Центральної України. З організацією мені допомагав Іван Гуменюк, керівник відділу інновацій в одному з місцевих господарств. Минулого року ми вже проводили експерименти на території цього господарства: тестували диференційоване внесення добрив.

У поточному експерименті стояло два завдання: з'ясувати, чи вплине змінна норма на врожайність кукурудзи, і перевірити реакцію різних гібридів на диференційований посів. Аби усунути вплив інших чинників на результати експерименту, я обрав два поля зі схожими агрохімічними й фізичними властивостями ґрунту.
Під час проведення експериментів команда OneSoil допомагала фермерам проводити аналіз і планувати польові роботи. За вибір насіння й техніки відповідали фермери.

Під час проведення експериментів команда OneSoil допомагала фермерам проводити аналіз і планувати польові роботи. За вибір насіння й техніки відповідали фермери.

Гіпотези експерименту

Гіпотеза 1. Зони високої продуктивності здатні забезпечити вологою та поживними елементами більшу кількість рослин. Зони низької продуктивності — меншу.

Для перевірки першої гіпотези на ділянках із високою продуктивністю я збільшував норму висіву. На ділянках із низькою продуктивністю — зменшував. Якщо я помічу збільшення врожайності в зонах із високою продуктивністю, а в зонах із низькою врожайністю зміни не відбудуться або теж відбудеться збільшення, ця гіпотеза підтвердиться.

Гіпотеза 2. Рослини в зонах високої продуктивності конкурують за сонячне світло, оскільки нестачі поживних речовин і вологи не мають. Якщо норму висіву тут зменшити, конкуренція впаде, і менша кількість насіння дасть більший урожай. На ділянках низької продуктивності рослини, навпаки, є рівномірно пригніченими. Якщо норму висіву збільшити, врожайність може зрости.

Якщо, дотримуючись такої логіки розподілу норм висіву, врожайність збільшиться в обох зонах, то ця гіпотеза підтвердиться.
Схема експерименту
1) виділити зони продуктивності,
2) визначити обмежувальний чинник,
3) скласти карти-завдання для техніки,
4) оцінити схожість насіння й кількість качанів,
5) проаналізувати карти врожайності.

Схема експерименту
1) виділити зони продуктивності,
2) визначити обмежувальний чинник,
3) скласти карти-завдання для техніки,
4) оцінити схожість насіння й кількість качанів,
5) проаналізувати карти врожайності.

Як проходив експеримент на полі «Вікторія»

Для зручності дамо першому полю назву «Вікторія».
Площа поля «Вікторія» — 112 гектар. Рельєф неоднорідний, перепад висот — 56 метрів.

Визначення зон продуктивності. Зони продуктивності я виділив на підставі багаторічних даних про вегетацію, які отримав із супутникових знімків. Рік у рік дані вегетації для різних ділянок поля не змінювалися, тому зони продуктивності на цьому полі досить стабільні.
Зони продуктивності поля 1_Блог OneSoil
Зони продуктивності поля «Вікторія»
Пошуки обмежувального чинника. Аби з’ясувати причину неоднорідності поля, я вивчив карту рельєфу, дані яскравості ґрунту й результати агрохімічного обстеження. Агрохімічне обстеження проводила стороння компанія на замовлення господарства.

Зрештою я дійшов висновку, що на врожайність, здебільшого, впливає рельєф поля, у цьому разі — довжина і стрімкість схилів. Довгий і стрімкий схил погано тримає сніг і воду. Тому під час вегетаційного сезону на таких ділянках ми спостерігаємо нестачу вологи і, як наслідок, низькі показники врожайності.
Карта рельєфу поля 1_Блог OneSoil
Карта рельєфу поля «Вікторія»
Якщо порівняти карту рельєфу з картою зон продуктивності, це підтверджується. Зони високої продуктивності розташовані на рівних ділянках поля та в западинах стоку. Протягом сезону на таких ділянках значно більше вологи, ніж на схилах.
Створення карти-завдання. Опісля на базі зон продуктивності я склав карту-завдання. Аби краще простежити залежність врожайності від норми висіву, для кожної зони я визначив три норми. Перша — 72 тис. насінин на га. Це норма, яку зазвичай використовували в господарстві. На ділянках високої продуктивності я збільшив її до 75 тис./га. На ділянках низької продуктивності зменшив до 50 тис./га.

Аби перевірити другу гіпотезу, я заклав дві тестові смуги: зі зворотною логікою розрахунку норм і зі стандартною нормою висіву в господарстві (72 тис.).
Гіпотеза 2. Рослини в зонах високої продуктивності конкурують за сонячне світло. Якщо норму висіву тут зменшити, менша кількість насіння дасть більший урожай. На ділянках низької продуктивності рослини є рівномірно пригніченими. Якщо норму висіву збільшити, врожайність може зрости.
Карта-завдання для поля 1_Блог OneSoil
Карта-завдання поля «Вікторія»
Оцінка схожості насіння. На одній рослині кукурудзи може формуватися кілька качанів. Тому під час цього експерименту разом із працівниками господарства ми вели підрахунок не лише сходів, але й кількості качанів.

У зонах із різними нормами висіву я позначив по 2−3 точки. Працівники господарства йшли до позначеної точки і вручну рахували кількість сходів і качанів кукурудзи на площі, що займала майже 10 квадратних метрів.
Карта сходів і качанів на поле 1_Блог OneSoil
Карта сходів і качанів на полі «Вікторія»
Після аналізу ручних підрахунків я помітив, що, на відміну від соняшника, схожість кукурудзи не залежала від норми висіву. Там, де я сіяв 75 рослин, приблизно 75 і зійшло. Там, де я сіяв 50, зійшло приблизно стільки ж рослин.

Цікаво, що за низької норми висіву (50) у зоні з низькою продуктивністю сформувався в середньому 61 качан на 10 кв. м. У зоні з низькою нормою висіву, але високою продуктивністю — 73. Це вказує на те, що в більш продуктивному ґрунті на рослині формується більше качанів.
Аналіз врожайності. Карту врожайності я аналізував за однорідними зонами. Однорідні зони — це невеликі ділянки поля, де в кожній точці я застосовував однакову норму висіву й отримав приблизно однакову врожайність. Такі зони я виділяв вручну. Автоматично це зробити неможливо через шуми. Шуми — це аномальні значення врожайності, зафіксовані бортовим комп’ютером під час руху техніки.
Шуми можуть з’являтися, скажімо, під час вивантаження зерна або руху техніки технологічною колією.
Карта врожайності поля «Вікторія». Створена на базі даних із бортового комп’ютера.
Графік врожайності по однорідним зонам на поле «Вікторія»
Для «Вікторії» я виділив 156 однорідних ділянок. Висновки щодо результатів експерименту я робив, спираючись на середнє значення врожайності в однорідних ділянках.
Середня врожайність, т/га

Про що свідчать результати аналізу однорідних зон

Зона високої продуктивності. На всіх однорідних ділянках із нормами висіву 75 тис./га я помітив тенденцію до збільшення врожайності на 2−4 центнери в порівнянні з ділянками, де норма висіву становила 72 тис./га. Середній приріст у разі збільшення норми висіву на 3 тис. насінин за моїми підрахунками — 2,5 центнери.

На ділянках із нормою висіву 50 тис./га врожайність, навпаки, була нижчою на 2−7 центнерів.

Зона середньої продуктивності. Під час збільшення норми висіву із 60 до 72 тис./га стійкого зростання врожайності я не зафіксував. На одних ділянках врожайність зменшилася на 3 центнери, на інших — зросла на 2. Напевно, на врожайність вплинув якийсь інший чинник.

Зона низької продуктивності. Тут я не помітив тенденцій до зміни врожайності за нормами висіву в 50 і 75 тис./га. На ділянці з нормою висіву 72 тис./га врожайність зросла на 1,3 центнери. Однак ця ділянка потрапила лише у верхню частину зони низької продуктивності. Цю частину поля можна вважати проміжною між зонами низької та середньої продуктивності. Такі результати у висновках я не враховував. Тож зі збільшенням норми висіву врожайність у зонах низької продуктивності теж не зросла.
Результати експерименту для «Вікторії»
Перша гіпотеза підтверджена. Зі збільшенням норми висіву в зонах високої продуктивності врожайність кукурудзи зросла. Зі зменшенням норми висіву в ділянках низької продуктивності врожайність не змінилася.

Позитивно відреагував на змінну норму гібрид від Monsanto — ДКС 4014.

Результати експерименту для «Вікторії»
Перша гіпотеза підтверджена. Зі збільшенням норми висіву в зонах високої продуктивності врожайність кукурудзи зросла. Зі зменшенням норми висіву в ділянках низької продуктивності врожайність не змінилася.

Позитивно відреагував на змінну норму гібрид від Monsanto — ДКС 4014.

Як проходив експеримент на полі «Аполлон»

Ми в OneSoil — за гендерну рівність. Тому друге поле назвемо «Аполлон».
Площа «Аполлона» — 78 га. Рельєф, яскравість ґрунту й результати агрохімії такі ж, як і в першого поля. Поля «Вікторія» і «Аполлон» є сусідами. Обмежувальний чинник тут теж збігався — це рельєф. Єдиною відмінністю був гібрид, який я сіяв. Поза цим логіка експерименту для «Аполлона» була такою ж.
Поле «Аполлон». Зони продуктивності
Поле «Аполлон». Рельєф
Найбільш продуктивна частина поля «Аполлон» — западина стоку й ділянки з ухилом до 2 градусів. Зони з низькою продуктивністю — це, переважно, ділянки з ухилом понад 3 градуси.

Створення карти-завдання. Як і в першому випадку, карту-завдання я склав на базі зон продуктивності.
Карта рельєфу поля 2_Блог OneSoil
Карта-завдання поля «Аполлон»
На другому полі я використовував такий же підхід до розподілу норм насіння, як і в попередньому випадку: у зонах із високою продуктивністю норму збільшував, у зонах із низькою — зменшував. Для перевірки супротивної гіпотези я знову ж таки заклав дві тестові смуги: зі зворотною логікою розподілу норм і зі стандартною нормою висіву в господарстві (72 тис./га).

Оцінка схожості насіння. Результати ручного підрахунку кількості сходів і качанів на другому полі були такими ж. Норма висіву не вплинула на схожість кукурудзи.

Аналіз врожайності. Після збирання врожаю з поля «Аполлон» я зайнявся аналізом карти врожайності на однорідних ділянках.
Карта врожайності поля «Аполлон». Створена на базі даних із бортового комп’ютера.
Однорідні ділянки поля «Вікторія» в зоні середньої продуктивності. Норми висіву — 50 і 75 тис./га.
Середня врожайність, т/га
На другій тестовій смузі зі стандартною нормою висіву (72 тис./га) випадково було засіяно інший гібрид. Тому ці дані я не враховував. Аналізуючи вплив норми висіву в 72 тис./га в зоні низької продуктивності, я орієнтувався на ділянку з низькою продуктивністю в першій тестовій смузі, де я засіяв таку ж норму.

Про що свідчать результати аналізу однорідних зон

Зони високої продуктивності. Їх на полі було дві: ділянка з низьким значенням ухилу в лівій частині та западина стоку в центральній. У 2019 році ділянка в лівій частині поля стала ділянкою із середньою продуктивністю. Ділянка в центральній частині залишилася ділянкою з високою продуктивністю. Зі збільшенням норми висіву з 50 до 75 тис./га врожайність на ньому знизилася на 1 центнер.

Зони середньої продуктивності. На ділянках у цій зоні зі збільшенням норми висіву з 50 до 75 тис./га врожайність зросла в середньому на 2,4 центнери.

Зони низької продуктивності. Тут зі збільшенням норми висіву із 60 до 72 тис./га тенденцій до зростання врожайності я не помітив.
Результати експерименту для «Аполлона»
Жодна з гіпотез не підтвердилася. У зонах із високою продуктивністю врожайність впала на 1 центнер, у зонах із низькою — не змінилася. Зростання я помітив лише в зоні середньої продуктивності. Напевне, так сталося через особливості гібрида кукурудзи, який я засіяв.

Результати експерименту для «Аполлона»
Жодна з гіпотез не підтвердилася. У зонах із високою продуктивністю врожайність впала на 1 центнер, у зонах із низькою — не змінилася. Зростання я помітив лише в зоні середньої продуктивності. Напевне, так сталося через особливості гібрида кукурудзи, який я засіяв.

Висновки експерименту та рекомендації

Під час цього експерименту я підтвердив першу гіпотезу щодо збільшення врожайності завдяки диференційованому посіву. На полі «Вікторія» зі змінною нормою висіву врожайність кукурудзи зросла. Окрім схеми призначення норм, на збільшення врожайності вплинув обраний гібрид. Такий же результат я отримав ще на кількох полях кукурудзи з цим же гібридом. Отже припущення про вплив гібридів на результати диференційованого посіву в умовах 2019 року я теж довів.
Що з цим робити?
1. Вивчайте гібриди культури перед висівом. Різні гібриди однієї культури по-різному реагують на змінну норму висіву. Водночас один і той самий гібрид, незалежно від умов, під час диференційованого посіву поводиться однаково. Минулого року ми в OneSoil провели експерименти на 23 полях кукурудзи, і ці висновки підтвердилися.

2. Тестуйте норми висіву для кожної із зон продуктивності, щоб зрозуміти, яка норма є оптимальною для конкретного поля й гібрида. Створити зони продуктивності можна завдяки калькулятору для фосфору й калію в додатку OneSoil (як це зробити, ми розповімо в наступній статті).

Що з цим робити?
1. Вивчайте гібриди культури перед висівом. Різні гібриди однієї культури по-різному реагують на змінну норму висіву. Водночас один і той самий гібрид, незалежно від умов, під час диференційованого посіву поводиться однаково. Минулого року ми в OneSoil провели експерименти на 23 полях кукурудзи, і ці висновки підтвердилися.

2. Тестуйте норми висіву для кожної із зон продуктивності, щоб зрозуміти, яка норма є оптимальною для конкретного поля й гібрида. Створити зони продуктивності можна завдяки калькулятору для фосфору й калію в додатку OneSoil (як це зробити, ми розповімо в наступній статті).

Взяти участь в експериментах OneSoil
Цього року ми будемо аналізувати різні гібриди, щоб зрозуміти закономірність між їхніми властивостями та реакцією на змінну норму висіву. Якщо ви бажаєте взяти участь в одному з наших експериментів, заповніть невелику форму. У ній лише 8 запитань, проте користі від неї — на кілька років уперед!

Взяти участь в експериментах OneSoil
Цього року ми будемо аналізувати різні гібриди, щоб зрозуміти закономірність між їхніми властивостями та реакцією на змінну норму висіву. Якщо ви бажаєте взяти участь в одному з наших експериментів, заповніть невелику форму. У ній лише 8 запитань, проте користі від неї — на кілька років уперед!


Проводив експеримент Всеволод Генін
Малювали Настя Зенович і Даша Сазанович
Редагувала текст Таня Ковальчук
Верстав Антон Сидоров
Подобається цей пост?
Статті по темі (російською)
Коментарі